Integralrechnungsaufgaben?

2 Antworten

Hallo,

wenn Du eine Parabel bestimmen sollst, legst Du sie am besten so, daß ihr Scheitelpunkt auf der y-Achse liegt. Dann hat sie nämlich das Schema
f(x)=ax²+b, ist also über nur zwei Unbekannte zu bestimmen.

b ist dabei die y-Koordinate des Scheitelpunktes, a läßt sich dann über einen weiteren bekannten Punkt, zum Beispiel über eine Nullstelle berechnen.

Der obere Teil der Tragfläche besteht aus einer Parabel, die 12 m breit und 4 m hoch ist. Scheitelpunkt ist damit (0|4), was bedeutet, daß b=4.

Außerdem ist sie 12 m breit, erstreckt sich von der y-Achse aus also 6 m nach rechts und 6 m nach links. Eine Nullstelle ist daher (0|6).

f(x)=ax²+b. b=4, also f(x)=ax²+4.

Da bei x=6 eine Nullstelle liegt, gilt f(6)=0, also a*6²+4=0, 36a+4=0,
36a=-4, a=-1/9 nach Kürzen.

Funktionsgleichung des oberen Teils der Tragfläche also f(x)=(-1/9)x²+4.

Die untere bestimmst Du entsprechend. Hier liegt die Nullstelle ebenfalls bei x=6, aber b ist gleich -5, da sich der untere Teil der Tragfläche bis 5 m unterhalb der x-Achse erstreckt.

Hast Du beide Funktionsgleichungen, berechnest Du die Fläche des Querschnitts, indem Du die Differenz zwischen oberer und unterer Funktion von -6 bis 6 intergierst. Einfacher ist es, die Achsensymmetrie auszunutzen, von 0 bis 6 zu integrieren und das Ergebnis zu verdoppeln.

Zur Kontrolle: Der Querschnitt der Tragfläche hat einen Flächeninhalt von 72 m²

Herzliche Grüße,

Willy

Bei 17 musst du einfach die Scheitekpuktsform nutzen, um die gleichungen aufzustellen.